透明憎水涂料在太阳能电池盖玻璃中防尘效果的实验研究

（论文部分内容摘抄）

通过一种低成本、简单的方法制备了具有不同疏水性的透明涂层。该涂料具有两个主要性能：高透光率和防沾污效果。设计了四个实验来模拟表面与灰尘的相互作用，其中一个是粉尘撞击实验，另外三个是除尘实验。利用高速摄像机捕捉气流驱动的粉尘撞击沉积过程。在裸露的玻璃表面和涂覆的玻璃表面上可以观察到灰尘颗粒的不同运动行为，可以用来说明不同的污损现象。涂层表面的防污效果体现在两种实验中，第一种是灰尘撞击实验，第二种是除尘实验，发现低表面能和粗糙的涂层结构共同作用，降低了颗粒和表面之间的附着力，这种防尘效果几乎与疏水性的强度无关，超疏水表面和普通疏水表面都有防尘效果。

玻璃被广泛应用于太阳能组件中，以保护其中的活性器件免受恶劣环境条件，如沙尘暴、度、暴雨、大风等影响。玻璃表面的高透光率使阳光最大程度地照射到太阳能组件的内部，然后，被太阳能电池吸收的阳光可以被有效地转化为电能。然而，外部环境条件通常较为恶劣。环境中的灰尘是一个严重的问题。灰尘颗粒在太阳能组件表面的沉积会降低保护盖的透光率，从而由于积聚的灰尘颗粒对光的反射和吸收而降低光电转换效率。与玻璃相比，塑料的透光率退化速度更快，这就是为什么玻璃更适合用于太阳能系统。

粉尘粒子撞击实验

尘埃粒子的形态如图所示。这些形状不规则的颗粒是从建筑物中收集的地点在广州。粉尘颗粒的成分分析是通过结果是，尘埃附着力越大。前面已经描述了进行尘埃撞击实验的方法。通过德国Excelitas PCO高速摄影机(pco.dimax)可以观察到尘埃撞击过程。尘埃颗粒或尘埃聚集体的撞击行为可以形成尘埃表面。

通过一种经济、简便的方法，制备了具有不同疏水性的透明涂层。二氧化硅溶胶和纳米二氧化硅分别用于降低涂层的表面能和增加涂层的表面粗糙度，涂层表面产生的纳米空隙可以减少光的反射，增强透射，从而获得高透射率。

这项工作的目的是比较评估有和没有涂层的玻璃表面的污染效果。根据试验结果，包括一次粉尘撞击试验和三次除尘试验。(1)、附着粉尘可以通过气流吹扫或外部粉尘撞击而再次脱落，这些过程是由于颗粒之间的附着力降低而发生的。 (2)、低表面能和粗糙结构共同作用，降低粒子与表面之间的粘附力。只要表面是疏水性的，这种防土效果几乎与表面的超疏水性没有太大的关系。因此，都具有良好的防污效果。(3)、在灰尘撞击实验中，镀膜玻璃表面的透光率降低不到而未镀膜玻璃表面的透射。灰尘颗粒可以通过外部像风一样的力量。涂层表面与裸露的玻璃表面相比，具有更好的自清洁能力。

德国Excelitas PCO公司pco.dimax高速相机，具备高分辨率、高感光度、高帧率的优点，将高速实验过程完美记录，为实验提供强而有力的图像数据支持。

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